JPH07183279A - Processing unit - Google Patents

Processing unit

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Publication number
JPH07183279A
JPH07183279A JP34733693A JP34733693A JPH07183279A JP H07183279 A JPH07183279 A JP H07183279A JP 34733693 A JP34733693 A JP 34733693A JP 34733693 A JP34733693 A JP 34733693A JP H07183279 A JPH07183279 A JP H07183279A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
processed
processing
mounting table
holding
plasma
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP34733693A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuaki Komino
光明 小美野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP34733693A priority Critical patent/JPH07183279A/en
Publication of JPH07183279A publication Critical patent/JPH07183279A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a processing unit able to maintain a horizontal degree to the holding surface of a body to be processed on a mounting stand holding a body to be processed while allowing uniform processing of a body to be processed even in case of generated thermal expansion or thermal shrinkage accompanying a processing temperature processing the body to be processed. CONSTITUTION:This is a processing unit holding a body W to be processed on a mounting stand 6 while heating the body W to be processed or/and generating plasma so as to process by means of active species in the plasma and at least the holding surface holding the body W to be processed of the mounting stand 6 is provided with a polybenzazole film 9.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、処理装置に関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a processing apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】真空容器内に設けられた試料台上に固定
された試料を静電的に吸着する静電チャック機構として
特開平1−298721号公報が開示されている。この
技術の静電チャック機構としては、高周波遮断回路を介
して直流電源と接続される電極の上下面を第一及び第二
の絶縁層としてポリミド樹脂フィルムからなるフレキシ
ブルシート材で被覆して構成され、そのポリミド樹脂フ
ィルム上に試料を載置し、直流電源をONすることによ
り試料を静電気力にて吸着し保持するものであった。
2. Description of the Related Art Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-298721 discloses an electrostatic chuck mechanism for electrostatically adsorbing a sample fixed on a sample table provided in a vacuum container. The electrostatic chuck mechanism of this technology is configured by covering the upper and lower surfaces of electrodes connected to a DC power source through a high frequency cutoff circuit with a flexible sheet material made of a polyimide resin film as first and second insulating layers. The sample was placed on the polyimide resin film, and the DC power was turned on to adsorb and hold the sample by electrostatic force.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、静電チ
ャック機構の試料を吸着保持する面にポリミド樹脂フィ
ルムを用いると、試料台とポリミド樹脂フィルムとの間
を接着する接着剤として一般に有機系、例えばエポキシ
系の接着剤が用いられており、この接着剤の耐熱温度は
約150℃なので、試料を処理する処理温度をその温度
以上で処理することができなかった。また、試料台は半
導体処理装置の場合は、通常アルミニウムの母材にアル
マイト処理が施された部材で形成されており、このアル
ミニウムの熱膨張率は、約2.3×10-5/℃であり、
ポリミド樹脂フィルムの熱膨張率は、約5×10-5/℃
であるので、これらの熱膨張率の違いから静電チャック
機構が加熱又は冷却された場合、ポリミド樹脂フィルム
が試料台から剥離してしまうという問題があった。ま
た、試料を静電チャック機構のポリミド樹脂フィルムに
吸着保持し、プラズマを生起させ、このプラズマにより
試料を処理、例えばエッチング又はCVD等の処理をす
る場合、ポリミド樹脂フィルムがプラズマ中のイオン等
により衝撃され、ポリミド樹脂フィルム中に含有されて
いるMg,Ni等の重金属が放出して、試料に付着して
しまい、試料の歩留りを低下させてしまうという問題が
あった。また、試料を処理する真空容器の容器内をクリ
ーニングする際、プラズマレスのクリーニングにおいて
は、腐食性ガス、例えば塩素系のCLF3 ガスを用いる
とポリミド樹脂フィルム自体が腐食してしまうとう改善
点があった。本発明は、以上のような問題点に着目し、
これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明
の目的は、被処理体を処理する処理温度に伴う、熱膨張
或いは熱収縮が生じても、被処理体を保持する載置台の
被処理体保持面に対する水平度を維持でき被処理体を均
一に処理することができる処理装置を提供することにあ
る。
However, when a polyimide resin film is used on the surface of the electrostatic chuck mechanism that holds and holds the sample, generally, an organic adhesive such as an organic adhesive, for example, is used as an adhesive for bonding the sample stand and the polyimide resin film. Since an epoxy adhesive is used and the heat resistant temperature of this adhesive is about 150 ° C., the processing temperature for processing the sample could not be higher than that temperature. Further, in the case of a semiconductor processing apparatus, the sample stage is usually formed of a member obtained by subjecting an aluminum base material to an alumite treatment, and the coefficient of thermal expansion of this aluminum is approximately 2.3 × 10 −5 / ° C. Yes,
The coefficient of thermal expansion of the polyimide resin film is about 5 × 10 -5 / ° C.
Therefore, when the electrostatic chuck mechanism is heated or cooled due to the difference in the coefficient of thermal expansion, there is a problem that the polyimide resin film is peeled off from the sample table. Further, when the sample is adsorbed and held on the polyimide resin film of the electrostatic chuck mechanism and plasma is generated, and the sample is processed by this plasma, for example, etching or CVD, the polyimide resin film is treated by ions in the plasma. There was a problem that when impacted, heavy metals such as Mg and Ni contained in the polyimide resin film were released and adhered to the sample, which reduced the yield of the sample. Further, when cleaning the inside of the vacuum container for processing the sample, in plasmaless cleaning, if a corrosive gas such as chlorine-based CLF 3 gas is used, the polyimide resin film itself is corroded. there were. The present invention focuses on the above problems,
It was created to solve this effectively. An object of the present invention is to maintain the levelness of a mounting table for holding a target object with respect to a target object holding surface even if thermal expansion or contraction occurs due to a processing temperature for processing the target object. It is an object of the present invention to provide a processing device capable of uniformly processing.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、被処
理体を載置台に保持し、前記被処理体を加熱して又は/
及びプラズマを生起し、このプラズマ中の活性種によっ
て処理する処理装置であって、少なくとも前記載置台の
被処理体を保持する保持面に、ポリベンズアゾール被膜
を設け構成されたものである。請求項2の発明は、処理
室内の載置台に設けられた静電チャックにより被処理体
をクーロン力で吸着保持し、前記被処理体を加熱して又
は/及びプラズマを生起し、このプラズマ中の活性種に
よって処理する処理装置であって、少なくとも前記静電
チャックの被処理体を吸着保持する保持面又は/及び前
記載置台との接合面にに、ポリベンズアゾール被膜を設
け構成されたものである。請求項3の発明は、前記被処
理体を処理する温度は、−200℃〜435℃の所定の
温度であることを特徴とする。請求項4の発明は、前記
静電チャックは、所定の電圧が印加される電極板をポリ
ベンズアゾールで形成された部材で挟設して構成又は異
なる電圧が印加される少なくとも2枚以上の電極板を挟
設して構成されたことを特徴とする。請求項5の発明
は、静電チャックと前記載置台とを接合する接着剤とし
て、ポリベンズイミダゾール溶液を用いたことを特徴と
する。請求項6の発明は、前記載置台は、アルミニウム
で形成されたことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, an object to be processed is held on a mounting table, and the object to be processed is heated or /
And a treatment apparatus for generating plasma and treating with activated species in the plasma, wherein the holding surface of the mounting table for holding the object to be treated is provided with a polybenzazole film. According to a second aspect of the present invention, an object to be processed is adsorbed and held by a Coulomb force by an electrostatic chuck provided on a mounting table in the processing chamber, and the object to be processed is heated or / and plasma is generated. A treatment device for treating with an active species, wherein at least a holding surface of the electrostatic chuck for adsorbing and holding an object to be treated and / or a joint surface with the mounting table is provided with a polybenzazole film. Is. The invention of claim 3 is characterized in that the temperature for treating the object is a predetermined temperature of -200 ° C to 435 ° C. According to a fourth aspect of the present invention, the electrostatic chuck is configured by sandwiching an electrode plate to which a predetermined voltage is applied between members formed of polybenzazole, or at least two electrodes to which different voltages are applied. It is characterized in that the plate is sandwiched. The invention of claim 5 is characterized in that a polybenzimidazole solution is used as an adhesive for joining the electrostatic chuck and the mounting table. The invention of claim 6 is characterized in that the mounting table is made of aluminum.

【0005】[0005]

【作用】本発明は、少なくとも載置台の被処理体を保持
する保持面に又は被処理体をクーロン力で吸着保持する
静電チャックの被処理体を吸着保持する保持面又は/及
び前記載置台との接合面に、載置台と熱膨張率が略同一
のポリベンズアゾール被膜を設けて構成したので、被処
理体を載置台と電気的に絶縁することができ、被処理体
を処理する処理温度に伴う、熱膨張或いは熱収縮が生じ
てもポリベンズアゾールが載置台から剥離するのを抑制
することができる。
According to the present invention, at least the holding surface for holding the object to be processed of the mounting table or the holding surface for adsorbing and holding the object to be processed of the electrostatic chuck for adsorbing and holding the object to be processed by Coulomb force and / or the mounting table. Since a polybenzazole film having a coefficient of thermal expansion substantially the same as that of the mounting table is provided on the joint surface of and, the object to be processed can be electrically insulated from the mounting table, and the processing of the object to be processed can be performed. Even if thermal expansion or thermal contraction occurs due to temperature, it is possible to prevent the polybenzazole from peeling from the mounting table.

【0006】[0006]

【実施例】以下に、本発明に係る処理装置の一実施例と
してプラズマエッチング装置を添付図面に基づいて詳述
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A plasma etching apparatus as an embodiment of the processing apparatus according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

【0007】このエッチング装置は、図1に示すよう
に、導電性材料、例えば表面をアルマイト処理されたア
ルミニウム等により円筒或いは矩形状に成形された処理
室としての処理容器1を有しており、この容器1内に
は、被処理体、例えば半導体ウエハWを載置保持する支
持台2が設置されている。この支持台2は、サセプタ等
とも称されるもので、ウエハWの温度コントロール用の
冷却ジャケットやヒータの組み合わせ等のために多重構
造とされている。即ち、処理容器1内の底部上に絶縁部
材、例えばセラミックス等の絶縁板3を介して固定され
た円筒状の基台4と、この基台4の上面に載置された円
板状のヒータ固定台5と、このヒータ固定台5を上方か
ら包含するように前記基板4上に載置された下部電極兼
用の載置台6とからなる多重構造である。そして、これ
ら基台4とヒータ固定台5と載置台6とは、導電部材、
例えばアルミニウムから形成され。それぞれボルト締め
により脱着可能に締結されている。
As shown in FIG. 1, this etching apparatus has a processing container 1 as a processing chamber, which is formed in a cylindrical or rectangular shape from a conductive material, for example, aluminum whose surface is anodized, and the like. A support base 2 for mounting and holding an object to be processed, for example, a semiconductor wafer W is installed in the container 1. The support base 2 is also called a susceptor or the like, and has a multiple structure for combining a cooling jacket for controlling the temperature of the wafer W and a heater. That is, a cylindrical base 4 fixed to the bottom of the processing container 1 via an insulating member, for example, an insulating plate 3 made of ceramics, and a disk-shaped heater placed on the upper surface of the base 4. It has a multiple structure consisting of a fixing base 5 and a mounting base 6 which also serves as a lower electrode and is mounted on the substrate 4 so as to include the heater fixing base 5 from above. The base 4, the heater fixing base 5, and the mounting base 6 are electrically conductive members,
For example formed from aluminum. Each is fastened by bolts so that it can be detached.

【0008】さらに、前記載置台6は、上面中央部が凸
状にされた円板状で、この中央上面には、ウエハWを保
持するチャック部として、例えば静電チャック8がウエ
ハWと略同径大、好ましくはウエハWの径より若干小さ
い径で設けられている。この静電チャック8は、ウエハ
Wを載置保持する面として図2に示すように、高分子材
料であって絶縁部材、例えば化1のaに示すようなポリ
ベンズアゾール系の材質、このポリベンズアゾール系の
材質としては、ポリベンズアゾールのX基が異なる例え
ば化1のbに示すポリベンズイミダゾール系の材質又は
化1のcに示すポリベンゾチアゾール系の材質又は化1
のdに示すポリベンゾオキサドール系の材質より成形さ
れた例えば2枚のフィルム9間に銅箔等の導電膜60を
挟み込むこんで静電チャックシート61が形成されてい
る。また、前記ポリベンズアゾール系の材質の熱膨張率
は、約2.3×10-5/℃であり、アルミニウムで形成
された載置台6等の線膨張率と略同一である。また、硬
さにおいてもEスケールで125以上の材質であり、熱
変形温度は435℃と高く、極低温でも−200℃と物
性が安定している。
Further, the mounting table 6 is in the form of a disk having a convex upper surface center portion, and on the central upper surface, for example, an electrostatic chuck 8 is substantially a wafer W as a chuck portion for holding the wafer W. They are provided with the same diameter, and preferably a diameter slightly smaller than the diameter of the wafer W. As shown in FIG. 2, the electrostatic chuck 8 is a polymeric material and an insulating member, for example, a polybenzazole-based material as shown in a of chemical formula 1, as a surface for mounting and holding the wafer W. Examples of the benzazole-based material include polybenzazoles having different X groups, such as the polybenzimidazole-based material shown in b of Chemical Formula 1 or the polybenzothiazole-based material or Chemical Formula 1 in c of Chemical Formula 1.
The electrostatic chuck sheet 61 is formed by sandwiching a conductive film 60 such as a copper foil between two films 9 formed of a polybenzoxadol-based material shown in d. The coefficient of thermal expansion of the polybenzazole-based material is about 2.3 × 10 −5 / ° C., which is substantially the same as the coefficient of linear expansion of the mounting table 6 and the like made of aluminum. Further, the hardness is a material of 125 or more on the E scale, the heat deformation temperature is as high as 435 ° C., and the physical properties are stable at −200 ° C. even at an extremely low temperature.

【0009】そして、前記載置台6には、貫通孔62が
設けられており、この貫通孔62内に、絶縁部材、例え
ば前述のポリベンズアゾール系の材質で形成された環状
部材63が配置され、この環状部材63の内側には導電
部材、例えばアルミニウム等の材質からなる円筒状の導
電ピン64が配置されている。この導電ピン64の上部
には、導電部材の接続導体65が設けられており、この
接続導体65を介して前記導電ピン64と前記導電膜6
0とは、電気的に接続されている。さらに、前記導電ピ
ン64は、電圧供給リード66により、図1に示すよう
に、途中、高周波をカットするフィルタ68例えばコイ
ルを介して可変直流高電圧源67に接続されている。従
って、その導電膜60に高電圧を印加することによっ
て、静電チャック8、つまり前記フィルム9の上面にウ
エハWをクーロン力により吸引保持し得るように構成さ
れている。
The mounting table 6 is provided with a through hole 62, and an insulating member, for example, an annular member 63 made of the above-mentioned polybenzazole-based material is disposed in the through hole 62. Inside the annular member 63, a conductive member, for example, a cylindrical conductive pin 64 made of a material such as aluminum is arranged. A connecting conductor 65 of a conductive member is provided above the conductive pin 64, and the conductive pin 64 and the conductive film 6 are interposed via the connecting conductor 65.
0 is electrically connected. Further, the conductive pin 64 is connected to a variable DC high voltage source 67 via a voltage supply lead 66, as shown in FIG. Therefore, by applying a high voltage to the conductive film 60, the wafer W can be attracted and held by the Coulomb force on the electrostatic chuck 8, that is, the upper surface of the film 9.

【0010】また、前記フィルム9と導電膜60との
間,接続導体65と導電膜60との間,フィルム9と載
置台6との間,載置台6と絶縁部材との間,導電ピン6
4と絶縁部材63との間の接合方法としては、まず、そ
れぞれの接合部に接着剤としてポリベンズイミダゾール
溶液を塗布する。このポリベンズイミダゾール溶液を調
製するための溶剤としては、例えばポリベンズイミダゾ
ールの乾式紡糸液の生成において、一般に用いられるよ
うな極性溶剤を使用することができる。好ましくは、該
溶剤は、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメ
チルホルムアミド、ジメチルスルホキシド及びN−メチ
ル−2−ピロリドンからなる群から選択された少なくと
も一種の溶剤であり、特に好ましい溶剤は、沸点が16
7℃のN,N−ジメチルアセトアミドである。また、該
溶剤に、さらに例えばケロシンなどのテルペン類や、例
えばメチルエチルケトンなどのケトン類を混合溶剤とし
て添加することにより、溶剤の溶解性を損なうことな
く、ポリベンズイミダゾールの乾燥効率などを改善する
ことができる。
Further, between the film 9 and the conductive film 60, between the connection conductor 65 and the conductive film 60, between the film 9 and the mounting table 6, between the mounting table 6 and the insulating member, and the conductive pin 6
As a joining method between the 4 and the insulating member 63, first, a polybenzimidazole solution is applied as an adhesive to each joining portion. As the solvent for preparing the polybenzimidazole solution, for example, a polar solvent which is generally used in the production of a dry spinning solution of polybenzimidazole can be used. Preferably, the solvent is at least one solvent selected from the group consisting of N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide and N-methyl-2-pyrrolidone, and a particularly preferred solvent is Boiling point is 16
This is N, N-dimethylacetamide at 7 ° C. Further, by adding terpenes such as kerosene or ketones such as methyl ethyl ketone to the solvent as a mixed solvent, the drying efficiency of polybenzimidazole can be improved without impairing the solubility of the solvent. You can

【0011】ついで、それらの部材を昇温炉内に入れ、
常温から所定温度、例えば150℃〜220℃程度まで
除々に昇温させる。なお、最終温度は、ポリベンズイミ
ダゾールを溶解する溶剤の沸点に依存しており、例えば
ポリベンズイミダゾールをN,N−ジメチルアセトアミ
ド(DMAC)に溶解した溶液を用いた場合には、16
7℃以上、好ましくは180℃程度にまで加熱すること
により、N,N−ジメチルアセトアミドを揮発させ、ポ
リベンズイミダゾールを架橋させ硬化させることによっ
て、それぞれの部材間を接合して構成している。
Then, those members are put in a temperature rising furnace,
The temperature is gradually raised from room temperature to a predetermined temperature, for example, about 150 ° C to 220 ° C. The final temperature depends on the boiling point of the solvent in which polybenzimidazole is dissolved. For example, when a solution obtained by dissolving polybenzimidazole in N, N-dimethylacetamide (DMAC) is used, 16
By heating to 7 ° C. or higher, preferably about 180 ° C., N, N-dimethylacetamide is volatilized, and polybenzimidazole is crosslinked and cured to bond the respective members.

【0012】また、図1に示すように、前記載置台6の
上面中央凸部の周囲には、静電チャック8上のウエハW
の外周側を囲むように環状のフォーカスリング15が配
置されている。このフォーカスリング15は反応性イオ
ンを引き寄せない絶縁性の材質からなり、反応性イオン
を内側の半導体ウエハWにだけ効果的に入射せしめる働
きをなすものである。こうした、支持台2上に載置保持
したウエハWのプラズマ処理の際の温度コントロール用
として、基台4中に冷却手段、例えば冷却ジャケット
(冷媒環状流路)20が設けられており、このジャケッ
ト20には例えば液体窒素等の冷媒が冷媒導入管21を
介して導入されてジャケット20内を循環し、冷媒排出
管22より液体窒素の蒸発による気体を容器外へ排出さ
れるようになっている。また、その冷却ジャケット20
を内蔵する基台4とその上のヒータ固定台5及び載置台
6には、ウエハWへの電熱性を良くすべく、一連のガス
通路23が形成され、ここに外部からHe等の電熱促進
ガスが供給され、前記静電チャック8に伝熱するよう構
成されている。
Further, as shown in FIG. 1, the wafer W on the electrostatic chuck 8 is surrounded by the central convex portion of the upper surface of the mounting table 6.
An annular focus ring 15 is arranged so as to surround the outer peripheral side. The focus ring 15 is made of an insulating material that does not attract reactive ions, and has a function of effectively causing reactive ions to enter the semiconductor wafer W inside. Cooling means, for example, a cooling jacket (refrigerant annular flow path) 20 is provided in the base 4 for temperature control during the plasma processing of the wafer W placed and held on the support base 2. A coolant such as liquid nitrogen is introduced into the casing 20 through a coolant introduction pipe 21 and circulates in the jacket 20, and a gas produced by evaporation of the liquid nitrogen is discharged from the coolant discharge pipe 22 to the outside of the container. . Also, the cooling jacket 20
A series of gas passages 23 are formed in the base 4 containing therein the heater fixing base 5 and the mounting base 6 on the base 4 in order to improve the electrothermal property to the wafer W. A gas is supplied and heat is transferred to the electrostatic chuck 8.

【0013】更に、前記基台4と載置台6との間に介在
されたヒータ固定台5には、この上面の環状凹部内に上
面を面一に埋め込むようにして厚さ数mm程度の帯板環
状の温度調整用ヒータ25が設けられている。これは、
熱電導率並びに耐熱性に優れた部材、例えばAlN(窒
化アルミニウム)の焼結体よりなる絶縁体内部に、例え
ばタングステンやカーボン或いはFe−Cr−Al合金
よりなる線状或いは帯状の抵抗発熱体25aをインサー
トした構成で、この抵抗発熱体25aが電力供給リード
26によりフィルタ27を介して電力源28から所望の
電力を受けて発熱し、前記冷却ジャケット20からの冷
熱がウエハWに伝熱される伝熱量を適宜に制御してウエ
ハWの温度制御を行なう。また、このヒータ固定台5に
も伝熱性をよくするために、前記ガス通路23からの分
岐路23aが形成されている。尚、図中30は載置台6
の温度を検出するための温度検出器で、この検出器で検
出された検出信号が温度検出リード31により高周波ノ
イズ除去フィルタ32を介し装置全体を監視する制御す
る、例えばCPU等よりなる制御部33に送られ、これ
を基に前記温度調整用ヒータ25の発熱が自動的にコン
トロールされてウエハWの温度調整を行なうように構成
されている。
Further, the heater fixing base 5 interposed between the base 4 and the mounting base 6 has a band having a thickness of about several mm so that the upper surface is flush with the annular recess of the upper surface. A plate-shaped temperature adjusting heater 25 is provided. this is,
A linear or strip-shaped resistance heating element 25a made of, for example, tungsten, carbon, or Fe-Cr-Al alloy is provided inside an insulator made of a sintered body of AlN (aluminum nitride) having excellent thermal conductivity and heat resistance. This resistance heating element 25a receives desired power from the power source 28 via the filter 27 through the power supply lead 26 to generate heat, and the cold heat from the cooling jacket 20 is transferred to the wafer W. The temperature of the wafer W is controlled by appropriately controlling the amount of heat. In addition, a branch passage 23a from the gas passage 23 is formed in the heater fixing base 5 in order to improve heat transfer. In the figure, 30 is the mounting table 6.
A temperature detector for detecting the temperature of the device, the control signal 33 detected by the detector is controlled by the temperature detection lead 31 to monitor the entire device through the high frequency noise removal filter 32, for example, a control unit 33 including a CPU or the like. The temperature of the wafer W is adjusted by automatically controlling the heat generation of the temperature adjusting heater 25 on the basis of this.

【0014】また、前記載置台6には、この下側に配置
する部材を貫通して設けた導電体よりなる中空に成形さ
れたパイプリード36と配線37とにより、ノイズカッ
ト用フィルタ38及びマッチング用のコンデンサ39を
順次介して、例えば13.56MHzまたは40.68
MHz等のプラズマ発生用の高周波電源40に接続され
ている。一方、前記容器1内には、前記載置台6と対向
するとともに約15〜20mm程度離間させた位置に、
上部電極42が設けられている。この上部電極42は、
処理ガス導入経路を兼用するもので、例えばアルミニウ
ム等の導電部材により一体成形された中空円盤状をな
し、電気的に接地された電極部42aと処理ガス、例え
ばCF4 等のエッチングガスを容器1内に供給する処理
ガス導入管42bとを備え、その処理ガス導入管42b
が容器1に接続され、電極部42aの表面に形成された
多数の小孔42cよりエッチングガスを下方の処理空間
に吹き出すように構成されている。
Further, in the mounting table 6, a noise cutting filter 38 and a matching member are provided by a hollow pipe lead 36 and a wiring 37 made of a conductor and penetrating a member arranged below the mounting table 6. Through the capacitor 39 for use, for example, 13.56 MHz or 40.68
It is connected to a high frequency power source 40 for generating plasma such as MHz. On the other hand, in the container 1, at a position facing the mounting table 6 and separated by about 15 to 20 mm,
An upper electrode 42 is provided. The upper electrode 42 is
It also serves as a processing gas introduction path, and is in the form of a hollow disk integrally formed of a conductive member such as aluminum, and the electrode portion 42a electrically grounded and a processing gas, for example, an etching gas such as CF4 are contained in the container 1. And a processing gas introduction pipe 42b for supplying the same to the processing gas introduction pipe 42b.
Is connected to the container 1, and is configured to blow out the etching gas into the processing space below through a large number of small holes 42c formed in the surface of the electrode portion 42a.

【0015】また、前記容器1の下部周側壁には排気経
路として排気管45が接続されており、容器1内の雰囲
気を図示しない排気経路途中のバタフライ弁等の弁部材
を介し排気ポンプにより真空排気し得るように構成され
ている。また、前記容器1の側部には被処理体搬入出口
47が設けられ、この搬入出口47が図示しない駆動機
構により自動開閉するゲートバルブ48を介してロード
ロック室49に連通・遮断可能とされている。そのゲー
トバルブ48はOリング50と圧接して搬入出口47を
気密に閉塞シール可能に構成されている。なお、そのロ
ードロック室49内には被処理体であるウエハWを一枚
ずつ容器1内に挿脱するハンドリングアーム等の搬送機
構51が設けられ、以上プラズマエッチング装置が構成
されている。
An exhaust pipe 45 is connected to the lower peripheral side wall of the container 1 as an exhaust path, and the atmosphere in the container 1 is evacuated by an exhaust pump through a valve member (not shown) such as a butterfly valve in the middle of the exhaust path. It is configured so that it can be exhausted. Further, a treatment object loading / unloading port 47 is provided on a side portion of the container 1, and the loading / unloading port 47 can be communicated with or blocked from the load lock chamber 49 via a gate valve 48 which is automatically opened / closed by a drive mechanism (not shown). ing. The gate valve 48 is configured to be in pressure contact with the O-ring 50 so as to airtightly seal the loading / unloading port 47. A transport mechanism 51 such as a handling arm that inserts and removes wafers W to be processed into and out of the container 1 one by one is provided in the load lock chamber 49, and the plasma etching apparatus is configured as described above.

【0016】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について述べる。まず、ロードロック室49内を外
部(大気)と隔離した状態でゲートバルブ48を開き、
そのロードロック室49よりウエハWを所定の圧力例え
ば1×10ー4〜数torr程度に減圧された容器1内に搬
入して、支持台2のウエハWを吸着保持する載置台6上
の静電チャック8に載置する。この際、冷却ジャケット
20に冷媒を流通させて、この部分を−196℃に維持
し、これからの冷熱を載置台6を介してウエハWに伝え
るとともに、温度用調整用ヒータ25の発熱量を制御し
て該ウエハWを所定の温度、例えば冷温処理である場
合、−10℃〜−200℃の範囲の所定温度に調整維持
する。そして、上部電極42の小孔42cを介して処理
ガスを処理空間に流し、高周波電源40をONすること
により、下部電極としての載置台6と上部電極42との
間にパイプリード36を介して、高周波電力を印加し、
処理ガスをプラズマ化し、このプラズマ中の活性種によ
ってウエハWの処理面をエッチング処理する。
Next, the operation of the present embodiment configured as above will be described. First, open the gate valve 48 with the inside of the load lock chamber 49 isolated from the outside (atmosphere),
The wafer W is loaded from the load lock chamber 49 into the container 1 whose pressure has been reduced to a predetermined pressure, for example, about 1 × 10 −4 to several torr, and the wafer W on the support base 2 is sucked and held on the mounting base 6. It is placed on the electric chuck 8. At this time, a coolant is circulated in the cooling jacket 20 to maintain this portion at −196 ° C., the cold heat from this is transmitted to the wafer W via the mounting table 6, and the heat generation amount of the temperature adjustment heater 25 is controlled. Then, the wafer W is adjusted and maintained at a predetermined temperature, for example, a predetermined temperature in the range of −10 ° C. to −200 ° C. in the case of cold processing. Then, the processing gas is caused to flow into the processing space through the small holes 42c of the upper electrode 42, and the high frequency power supply 40 is turned on, so that the pipe lead 36 is provided between the mounting table 6 as the lower electrode and the upper electrode 42. , Apply high frequency power,
The processing gas is turned into plasma, and the processing surface of the wafer W is etched by the active species in the plasma.

【0017】次に、本実施例の効果について説明する。
静電チャック8のウエハWを載置保持する面に、少なく
とも高分子材料であって絶縁部材のポリベンズアゾール
系の材質を施しているので、プラズマの生起によって、
プラズマ中のイオン等の衝撃を受けても、従来のポリミ
ド樹脂フィルムに比べ、Mg或いはNi等の重金属を含
有していない或いは含有量が少ないので、その重金属が
浮遊又は飛散して半導体ウエハWに付着する付着量を抑
制でき、半導体ウエハWの歩留りを向上することができ
る。
Next, the effect of this embodiment will be described.
Since the surface of the electrostatic chuck 8 on which the wafer W is mounted and held is made of at least a polymer material and a polybenzazole-based material of the insulating member, the occurrence of plasma causes
Even when subjected to the impact of ions in the plasma, the heavy metal such as Mg or Ni is not contained or the content thereof is smaller than that of the conventional polyimide resin film. The amount of adhered substances can be suppressed, and the yield of semiconductor wafers W can be improved.

【0018】さらに、半導体ウエハWを処理する処理温
度を常温から低温に下げても或いは加熱して処理する装
置では、高温に上げても、載置台6とポリベンズアゾー
ルのフィルム9或いはそれらの接着剤が略同一の熱膨張
率であるので、従来のポリミド樹脂フィルムのような剥
離が起こりにくく、装置の寿命を延命化することができ
る。また、剥離によって半導体ウエハWの載置面におけ
る水平度が維持できなくなるという問題も解消すること
ができる。
Further, in the apparatus for processing the semiconductor wafer W by lowering it from room temperature to low temperature or by heating it, the mounting table 6 and the polybenzazole film 9 or the bonding thereof is raised even if the processing temperature is raised to high temperature. Since the agents have substantially the same coefficient of thermal expansion, peeling unlike the conventional polyimide resin film does not occur easily, and the life of the device can be extended. Further, it is possible to solve the problem that the leveling of the mounting surface of the semiconductor wafer W cannot be maintained due to the peeling.

【0019】また、静電チャック8のウエハWを載置保
持する面に、少なくとも高分子材料であって絶縁部材の
ポリベンズアゾール系の材質を施しているので、ウエハ
W等の接触による保持面の損傷が、従来のポリミド樹脂
フィルムの硬さがEスケールで99程度であるのに比
べ、ポリベンズアゾールはEスケールで125以上なの
で、傷がつきにくく、寿命を延命化することができる。
Further, since the surface of the electrostatic chuck 8 on which the wafer W is mounted and held is made of at least a polymer material and a polybenzazole-based material as an insulating member, the holding surface due to contact with the wafer W or the like. In comparison with the conventional polyimide resin film having a hardness of about 99 on the E scale, polybenzazole has a hardness of 125 or more on the E scale, so that it is less likely to be damaged and the life can be extended.

【0020】また、容器1内をクリーニングする際に使
用する、腐食性ガス、例えば塩素系のCLF3 ガスを用
いても、容器1内の圧力を1Torrとし、この容器1
内にCLF3 ガスを700sccm,N2 ガス2800
sccm流して、データによる比較を行なった場合、従
来のポリミド樹脂フィルムでは5000Å/min以上
のetching rateであったものが、ポリベン
ズアゾールでは、2500Å/min以下のetchi
ng rateであり、腐食或いはエッチングの進行を
抑制することができ、また静電チャック自体の寿命を延
命化することができる。
Even if a corrosive gas such as chlorine-based CLF 3 gas used for cleaning the inside of the container 1 is used, the pressure inside the container 1 is set to 1 Torr and the container 1
700 sccm of CLF 3 gas and 2800 N 2 gas
When compared with the data obtained by flowing sccm, the conventional polyimide resin film had an etching rate of 5000 Å / min or more, whereas polybenzazole had an etching rate of 2500 Å / min or less.
ng rate, the progress of corrosion or etching can be suppressed, and the life of the electrostatic chuck itself can be extended.

【0021】尚、上記実施例にあっては、本発明をプラ
ズマエッチング装置へ適用した場合について説明した
が、これに限定されず、加熱して処理する処理装置、例
えば30℃〜435℃の範囲の所定温度下にて被処理体
を処理する装置、例えば熱処理装置或いはCVD装置或
いはプラズマCVD装置にも適応することができる。ま
た、静電チャックシートにポリベンズアゾールで導電膜
を挟設したが、載置台との熱膨張率の影響のない温度下
であれば、従来のポリミド樹脂フィルムの表面にポリベ
ンズアゾールの膜を施して構成しても良く、またセラミ
ックで形成されたチャック或いはSic等で形成された
チャック或いはその他の部材で形成されたチャックの少
なくとも表面にポリベンズアゾールの膜を施して構成し
ても良いことは勿論である。さらに、表面がアルマイト
処理が施された、載置台に被処理体の周縁部等を押圧し
て保持するメカ的、保持機構、例えばメカクランプを使
用する場合、載置台の被処理体載置面にポリベンズアゾ
ールの膜を施して構成しても良い。また、被処理体とし
て半導体ウエハを用いた例を述べたがこれに限定されず
LCD等の液晶基板等も勿論使用することが可能であ
る。
In the above embodiments, the case where the present invention is applied to a plasma etching apparatus has been described, but the present invention is not limited to this, and a processing apparatus for heating and processing, for example, a range of 30 ° C to 435 ° C. Can be applied to an apparatus for processing an object to be processed at a predetermined temperature, such as a heat treatment apparatus, a CVD apparatus, or a plasma CVD apparatus. In addition, the conductive film was sandwiched by polybenzazole on the electrostatic chuck sheet, but if the temperature is not affected by the thermal expansion coefficient of the mounting table, the film of polybenzazole will be formed on the surface of the conventional polyimide resin film. It may be formed by applying a film of polybenzazole to at least the surface of the chuck formed of ceramic, the chuck formed of Sic, or the chuck formed of other members. Of course. Furthermore, when a mechanical or holding mechanism, such as a mechanical clamp, which presses and holds the peripheral edge of the object to be processed is held on the mounting table, the surface of the mounting table on which the processing object is mounted is used. Alternatively, a film of polybenzazole may be applied. Further, although the example in which the semiconductor wafer is used as the object to be processed has been described, the invention is not limited to this, and a liquid crystal substrate such as an LCD can be used as a matter of course.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明は、被処理体を処理する処理温度
に伴う、熱膨張或いは熱収縮が生じてもポリベンズアゾ
ールが載置台から剥離するのを抑制することができるの
で、載置台の被処理体保持面に対する水平度を維持でき
被処理体を均一に処理することができ、被処理体の歩留
りを向上することができる。
According to the present invention, the polybenzazole can be prevented from peeling from the mounting table even if thermal expansion or contraction occurs due to the processing temperature for processing the object to be processed. It is possible to maintain the levelness with respect to the object holding surface, uniformly process the object, and improve the yield of the object.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る処理装置の一実施例を示すプラズ
マエッチング処理装置の概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a plasma etching processing apparatus showing an embodiment of a processing apparatus according to the present invention.

【図2】図1の載置台の被処理体載置部近傍を示す拡大
概略断面図である。
FIG. 2 is an enlarged schematic cross-sectional view showing the vicinity of a target object mounting portion of the mounting table of FIG.

【化1】 [Chemical 1]

【a】ポリベンズアゾールの化学式である。[A] is a chemical formula of polybenzazole.

【b】ポリベンズイミダゾールの化学式である。[B] is a chemical formula of polybenzimidazole.

【c】ポリベンゾチアゾールの化学式である。[C] Chemical formula of polybenzothiazole.

【d】ポリベンゾオキサドールの化学式である。[D] is a chemical formula of polybenzoxadol.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 処理室 6 載置台 8 静電チャック 9 フィルム(ポリベンズアゾール) 63 絶縁部材 W 半導体ウエハ(被処理体) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing chamber 6 Mounting table 8 Electrostatic chuck 9 Film (polybenzazole) 63 Insulating member W Semiconductor wafer (processing target)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被処理体を載置台に保持し、前記被処理
体を加熱して又は/及びプラズマを生起し、このプラズ
マ中の活性種によって処理する処理装置であって、少な
くとも前記載置台の被処理体を保持する保持面に、ポリ
ベンズアゾール被膜を設けたことを特徴とする処理装
置。
1. A processing apparatus for holding an object to be processed on a mounting table, heating the object to be processed or / and generating a plasma, and processing with active species in the plasma, which is at least the mounting table. A treatment apparatus having a polybenzazole coating on a holding surface for holding the object to be treated.
【請求項2】 処理室内の載置台に設けられた静電チャ
ックにより被処理体をクーロン力で吸着保持し、前記被
処理体を加熱して又は/及びプラズマを生起し、このプ
ラズマ中の活性種によって処理する処理装置であって、
少なくとも前記静電チャックの被処理体を吸着保持する
保持面又は/及び前記載置台との接合面にに、ポリベン
ズアゾール被膜を設けたことを特徴とする処理装置。
2. An electrostatic chuck provided on a mounting table in the processing chamber adsorbs and holds the object to be processed by Coulomb force, heats the object to be processed and / or generates plasma, and the activity in the plasma is generated. A processing device for processing by seed,
At least the holding surface of the electrostatic chuck for holding and holding the object to be processed and / or the joint surface with the mounting table is provided with a polybenzazole coating film.
【請求項3】 前記被処理体を処理する温度は、−20
0℃〜435℃の範囲の所定の温度であることを特徴と
する請求項1記載の処理装置又は請求項2項記載の処理
装置。
3. The temperature for processing the object is −20.
The processing device according to claim 1, or the processing device according to claim 2, wherein the predetermined temperature is in the range of 0 ° C to 435 ° C.
【請求項4】 前記静電チャックは、所定の電圧が印加
される電極板をポリベンズアゾールで挟設して構成又は
異なる電圧が印加される少なくとも2枚以上の電極板を
挟設して構成されたことを特徴とする請求項2記載の処
理装置。
4. The electrostatic chuck is configured by sandwiching electrode plates to which a predetermined voltage is applied with polybenzazole, or by sandwiching at least two or more electrode plates to which different voltages are applied. The processing device according to claim 2, wherein the processing device is processed.
【請求項5】 前記静電チャックと前記載置台とを接合
する接着剤として、ポリベンズイミダゾール溶液を用い
たことを特徴とする請求項2記載の処理装置。
5. The processing apparatus according to claim 2, wherein a polybenzimidazole solution is used as an adhesive agent for joining the electrostatic chuck and the mounting table.
【請求項6】 前記載置台は、アルミニウムで形成され
たことを特徴とする請求項1記載の処理装置又は請求項
2項記載の処理装置。
6. The processing apparatus according to claim 1, or the processing apparatus according to claim 2, wherein the mounting table is made of aluminum.
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